BIOCOMBUSTIBLE ORGANICO AMBIENTAL
Autores: Sara Jiménez Calderón1,
Mariana Trujillo Berrio1
RATIONALE.
Medellín
es considerada como ciudad modelo en referencia al sistema público, así
lo muestran datos presentados en el periódico el País (2017); pero los últimos
años se han venido evidenciando en la atmósfera una nube de color plomizo, gris, que
cubre las montañas e impregna de negro las fachadas de los edificios y los
pulmones de quienes la respiran.
Datos presentados por Bedoya y Martínez (2009),
advirtieron de la mala calidad del aire del
valle de Aburrá, superando los índices permitidos de contaminación.
En una publicación del periódico el
Colombiano (2017), se menciona un informe de la Organización Mundial de la
Salud, donde Medellín es la
novena ciudad más contaminada en Latinoamérica, esta crisis ambiental se debe en gran parte a la transición de la
temporada seca a la temporada de lluvias, que produce la formación de una capa espesa de
neblina, que impide la entrada de radiación solar, lo cual hace que se acumulen las emisiones de gases. Esta
contaminación, trae a los habitantes de la ciudad problemas mucho más
frecuentes como irritabilidad en los ojos, problemas de asma, neumonía y
bronquitis.
El
banano, es una
fruta tropical el cual Colombia, y en especial Antioquia, son productores y
exportadores de este producto agrícola, siendo en muchas ocasiones
desperdiciado en restaurantes, hogares y hasta en los restaurantes escolares. Por ello, es de
suma importancia poder aprovechar su cascara para producir bioetanol y así contribuir a la producción
de un biocombustible
más amigable con el ambiente y sobre todo en Medellín que tiene índices
bastante altos en contaminación.
PREGUNTA
DE INVESTIGACIÓN E HIPÓTESIS.
De acuerdo
al problema anterior, el proceso de formación de biocombustible a partir de
cascara de banano es bastante conocido, pero para los procesos químicos de laboratorio son
bastante demorados y los caseros tienen problemas en concentración de alcohol óptimo para un
biocombustible, de acuerdo a esto surge la siguiente pregunta de investigación:
¿Cómo generar un biocombustible óptimo a partir de las cascaras de banano que
son desechadas en
las instituciones públicas de Medellín, evaluando dos métodos de procesamiento
uno químico y otro casero,
que ayude a reducir a futuro la contaminación atmosférica de la ciudad?
Se sugiere
la siguiente hipótesis para el proceso de investigación:
Si
trabajo realizado por Harris (2010), considera
un tiempo muy largo para procesar y esperar la fermentación de para procesar los azucares de la
solución (glucosa)
y así luego poder obtener el bioetanol;
desde esta perspectiva, se ha modificado diferentes cantidades (en gramos) de
la levadura para
optimizar el proceso y así poder desarrollar la fermentación en menor tiempo
posible y tener un bioetanol óptimo para su uso.
PROCEDIMIENTO,
ANALISIS DE DATOS Y RIESGOS Y SEGURIDAD.
Procedimiento:
Hidrolisis ácida: Se tomaron 300 g de cascaras de biomasa de banano
desperdiciadas en la Institución Educativa San Juan Bosco, se lavaron y
se cortaron en trozos y se colocaron a secar en un horno a 200ºC por 20 min.
Luego de tener las cáscaras secas se sometieron a proceso de molienda (molino
artesanal marca CORONA) y tamizado para obtener un tamaño de partícula de 1
milímetro (Harris, 2010). Luego se tomaron 10 g
de cáscara de la biomasa con tamaño de partícula de 1 mm, se adicionaron en 100
ml de H2SO4 al 5% v/v a 90°C, 110 rpm por 4 horas,
posteriormente se filtró
la biomasa, se ajustó a pH
5 con una solución de NaOH al 20 % v/v, se midió la cantidad de azúcares reductores utilizando
un Refractómetro 0-32 Brix,
luego, se taparon herméticamente hasta su posterior fermentación, según Jiménez
et al. (2012). Se agregó la mezcla en un medio fermentativo con levadura marca
Levapan (S. cerevisiae), luego se
colocó en el Shaker a temperatura de 30°C, 110 rpm por 4 horas. Con la levadura
activada se agregan 25 ml de este inóculo a la solución de azúcares reductores (225 ml), para
un volumen final de 250 ml. Se hizo una solución aparte de carbonato de calcio
(1 gramo en un litro de agua) con el fin de atrapar el dióxido de carbono producido en la
fermentación. Luego se dejó reposar a
temperatura ambiente y se sellaron con el propósito de evitar contaminaciones
con cualquier microrganismo que pueda estar presente en el ambiente, los
jarabes de la hidrólisis química no se modificaron.
Método casero: Se pesaron 500 g de cascara de banano, los
cuales se colocaron a hervir en agua a temperatura de 95ºC por 20 min. De allí,
se filtra y se obtiene una mezcla líquida, la cual se licua con 10 y 25 g de
levadura marca
Levapan (S. cerevisiae). Se somete a
fermentación durante 8 días a temperatura ambiente y luego se somete a filtración,
y por último se somete a destilación a 78ºC y de allí se espera obtener el
alcohol.
Análisis de datos: Para
el primer procedimiento, como lo recomienda Harris (2010), se tomaron 5 ml de
muestra fermentativa y se centrifugó
a 3500 rpm por 15 min, se tomaron 2 ml y se colocaron en un tubo de ensayo, se
adicionaron 2 ml se una solución que estaba compuesta por 4 ml de solución
oxidante (4,165 g de dicromato de potasio y 250 ml de ácido sulfúrico aforado
con agua destilada hasta 1000 ml) y 2 ml de solución saturada de carbonato de
potasio. Se mezclaron las soluciones en un vórtex a 1500 rpm por 10 segundos,
se calentó a 85°C por 30 min y se dejó enfriar a temperatura ambiente y se leyó
la absorbancia a una longitud de onda de 440 nm a cada muestra. Para el métodos
dos se mide la obtención del alcohol por medio de un alcoholímetro. Se tendrán
en cuenta las concentraciones de banano como las cantidades (en gramos) de
levadura para obtener un bioetanol en funcionamiento de un motor.
No hay comentarios:
Publicar un comentario